giovedì, Luglio 18, 2024

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Riempi il tutto con ceramica “ultra white”.

  • Questi ricercatori propongono l’utilizzo di un nuovo sistema di raffreddamento passivo per migliorare l’efficienza energetica e combattere il riscaldamento globale

  • La loro chiave: l’allumina e l’imitazione del “bio-bianco” dello scarabeo del sud-est asiatico

È un paradosso climatico. Ogni volta che accendiamo i condizionatori delle nostre case contribuiamo ad aumentare il consumo di energia emissioni di CO2 Il che, alla fine, finisce per contribuire al riscaldamento globale. L’anno scorso un gruppo di ricercatori Tira fuori la calcolatrice Per stimare esattamente quanto, si è concluso che l’aria condizionata è responsabile dell’emissione di circa 1,95 miliardi di tonnellate di anidride carbonica all’anno, circa il 4% delle emissioni globali di gas serra.

In Cina sono convinti che esista un altro modo per adattare i nostri edifici, un modo che, dicono, migliori l’efficienza energetica e aiuti a combattere il cambiamento climatico. Qualunque? Incorporiamo qualcosa di strano nelle nostre case Raffreddamento ceramico.

L’obiettivo: un migliore raffreddamento. Questo è l’ambizioso obiettivo perseguito da un gruppo di ricercatori Università della città di Hong Kong (CityU) Compresi i professori Edwin Zuo Zhiyan e Wang Xuancai. Ciò su cui stavano lavorando era essenzialmente materiale proveniente dalla Repubblica popolare cinese.Raffreddamento radiativo passivo“- Ciò fa sì che un oggetto raggiunga una temperatura inferiore ai valori dell’ambiente circostante.

Il risultato è una ceramica speciale che, affermano i suoi produttori, è in grado di raffreddarsi senza bisogno di energia o materiali speciali. Come e in che misura Lo hanno semplicemente spiegato Nel dettaglio in un articolo di Scienze. “Raggiunge proprietà ottiche avanzate fornendo allo stesso tempo una forte applicabilità.” Trincea Tsu.

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Applicazione di ceramica nell’involucro e nel tetto di vari impianti.

Oltre il colore. CityU non è affatto la prima squadra a perseguire questo obiettivo. Per anni la squadra del professor Xiulin Ruan, da Università di Purdue (USA) lavora su un rivestimento ultra bianco, che ha la straordinaria capacità di riflettere la luce solare per oltre il 98%, permettendogli di rifletterla lontano dagli edifici e di mantenere freschi gli spazi sotto la sua superficie. Alla CityU si è voluto fare qualche passo in più, concentrandosi sulle proprietà del colore e sulla struttura del materiale.

Allumina e coleotteri. Può sembrare una combinazione strana, ma entrambi gli elementi svolgono un ruolo importante nelle ceramiche sviluppate dall’università. Per raggiungere il loro obiettivo gli esperti si sono concentrati su due fronti principali, ovvero sulle proprietà ottiche in due gamme di lunghezze d’onda: solare e medio infrarosso. “Un raffreddamento efficace richiede un’elevata riflettività nel primo per ridurre al minimo il guadagno di calore solare e un’elevata emissività nel secondo per massimizzare la dissipazione del calore radiante”. Commento di esperti.

A questo scopo hanno utilizzato due fonti speciali: AlluminaÈ ossido di alluminio e uno dei componenti più importanti della formazione dell’argilla. E IL Sifocello, un genere di coleotteri che vive abitualmente nel sud-est asiatico e si caratterizza per il guscio bianco lucido. Il primo spiega la natura porosa della ceramica e aiuta a ridurre l’assorbimento solare. Il secondo esempio è disperdere efficacemente la lunghezza d’onda della luce solare.

Campioni di ceramica in diverse forme e modelli.
Ceramica colorata per adattarsi alle esigenze estetiche.

superiore al 95%. Questi sono i pedigree di cui si vantano i professori Zuo, Xuancai e il resto del loro team. “Imitando il vivido candore di Sifocello“Ottimizzando la struttura dei pori in base allo scattering Mie, la ceramica raffreddante disperde efficacemente quasi l’intera lunghezza d’onda della luce solare, ottenendo una riflettanza solare quasi perfetta del 99,6%”. Dettagli CityU: “Raggiunge inoltre un’elevata emissività del calore a infrarossi pari al 96,5%.” I tecnici sostengono che il primo rappresenta un “record di elevata riflettività solare” e che le proprietà ottiche delle sue ceramiche superano quelle dei moderni materiali da costruzione.

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“La ceramica di raffreddamento è realizzata in allumina, che fornisce il degrado richiesto nella resistenza ai raggi UV, che è comune nella maggior parte dei progetti PRC a base polimerica.” Inoltre, dicono che gli conferisce una “straordinaria resistenza al fuoco” che gli consente di resistere a più di 1.000 gradi Celsius e una resistenza che supera la maggior parte dei materiali contenenti polimeri e metalli.

La nuova ceramica imita il “candore vitale” di Cyphochilus.

Il petto sporge. CityU non si ferma qui, sta sfruttando altri vantaggi delle sue ceramiche di raffreddamento, almeno secondo i suoi stessi test, che mostrerebbero livelli di “durabilità, versatilità e redditività” particolarmente interessanti di fronte alla sua espansione commerciale. I ricercatori sottolineano che la sua fabbricazione non richiede attrezzature o materiali costosi e il risultato è una ceramica forte, resistente e meccanica, “ideale per applicazioni esterne”.

La sua natura riduce anche… Effetto Leidenfrost Permette un efficace raffreddamento evaporativo. “L’aspetto positivo del raffreddamento ceramico è che soddisfa i requisiti sia delle applicazioni RPC ad alte prestazioni che del mondo reale”, afferma il professor Tsu. Per facilitarne l’implementazione commerciale, la nuova ceramica può essere fornita anche con doppio strato e colorazioni differenti.

Meno energia e meno emissioni. I sistemi di raffreddamento che utilizziamo tipicamente nelle nostre case hanno un conto energetico e ambientale elevato. Calcoli pubblicati lo scorso anno dal Laboratorio Nazionale per le Energie Rinnovabili (Laboratorio nazionale) e Xerox PARC dimostrano che l’aria condizionata è responsabile dell’equivalente 1.950 milioni di tonnellate di anidride carbonica all’anno e il 3,94% delle emissioni di gas serra.

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Se prospera e può espandersi commercialmente, il lavoro di CityU potrebbe ribaltare questi numeri. “La nostra esperienza ha dimostrato che l’applicazione della ceramica rinfrescante sul tetto di una casa può far risparmiare più del 20% di elettricità per il raffreddamento degli ambienti, il che conferma la capacità della ceramica raffreddante di ridurre la dipendenza delle persone dalle strategie di raffreddamento attivo e offre una soluzione sostenibile per evitare il sovraccarico della rete, le emissioni di gas serra e il calore urbano. conclude Tsu.

le immagini: CittàU

A Chataka: Hanno sviluppato un rivestimento ispirato alla lava che consente di spegnere gli incendi senza bisogno di acqua

Desideria Zullo
Desideria Zullo
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